Sisu
- Erinevused eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude vahel
- DNA replikatsiooni sammud
- Prokarüootse ja eukarüootse DNA replikatsiooni sarnasused
- Prokarüootse ja eukarüootse DNA replikatsiooni erinevused
DNA - desoksüribonukleiinhappe - replikatsioon toimub enne raku jagunemist, et tagada, et mõlemad rakud saavad vanemate geneetilise materjali täpse koopia. Ehkki prokarüootsed ja eukarüootsed rakud replitseerivad oma DNA-d, on nende vahel mitu erinevust, mis tulenevad molekulide erineva suuruse ja keerukuse tõttu, sealhulgas protsessi lõpuleviimiseks kuluv aeg.
Erinevused eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude vahel
Prokarüootsed rakud on üsna lihtsa struktuuriga. Neil puudub tuum, organellid ja väike kogus DNA-d ühe ümmarguse kromosoomi kujul. Teisest küljest on eukarüootsetel rakkudel tuum, mitu organelli ja rohkem DNA-d, mis paiknevad mitmetes, lineaarsetes kromosoomides.
DNA replikatsiooni sammud
DNA replikatsioon algab DNA molekuli konkreetsest kohast, mida nimetatakse replikatsiooni alguseks. Alguses lõdvestavad ensüümid kahekordse spiraali, muutes selle komponendid replikatsiooniks kättesaadavaks. Seejärel eraldub spiraali iga ahel teisest, paljastades nüüd paarimata alused uute mallide moodustamiseks. Praimerina lisatakse väike RNA segment - ribonukleiinhape -, siis saab paaritamata aluseid täiendavad uued nukleotiidalused kokku panna, moodustades iga lähteahela kõrvale kaks tütar-ahelat. See komplekteerimine toimub ensüümidega, mida nimetatakse DNA polümeraasideks. Kui protsess on lõpule jõudnud, on moodustatud kaks DNA molekuli, mis on üksteise ja lähtemolekuliga identsed.
Prokarüootse ja eukarüootse DNA replikatsiooni sarnasused
DNA replikatsiooni etapid on kõigi prokarüootsete ja eukarüootsete organismide jaoks üldiselt samad. DNA lahtiühendamine toimub ensüümi nimega DNA helikaas. Uute DNA ahelate tootmist korraldavad ensüümid, mida nimetatakse polümeraasideks.
Mõlemat tüüpi organismid järgivad ka mustrit, mida nimetatakse poolkonservatiivseks replikatsiooniks. Selle mustri järgi valmistatakse üksikud DNA ahelad eri suundades, moodustades juhtiva ja mahajäänud ahela.Mahajäävad ahelad luuakse väikeste DNA-fragmentide, mida nimetatakse Okazaki fragmentideks, tootmisel, mis lõpuks ühendatakse. Mõlemat tüüpi organismid alustavad RNA väikese praimeriga ka uusi DNA ahelaid.
Prokarüootse ja eukarüootse DNA replikatsiooni erinevused
Prokarüootse ja eukarüootse DNA replikatsiooni erinevused on suuresti seotud nende organismide DNA ja rakkude suuruse ja keerukuse kontrastidega. Keskmisel eukarüootsel rakul on 25 korda rohkem DNA-d kui prokarüootsel rakul.
Prokarüootsetes rakkudes on ainult üks lähtepunkt, replikatsioon toimub korraga kahes vastassuunas ja toimub raku tsütoplasmas. Teisest küljest on eukarüootsetel rakkudel mitu lähtepunkti ja nad kasutavad raku tuumas ühesuunalist replikatsiooni. Prokarüootsed rakud omavad ühte või kahte tüüpi polümeraase, samas kui eukarüootidel on neli või enam.
Prokarüootsetes rakkudes toimub replikatsioon ka palju kiiremini kui eukarüootides. Mõnedel bakteritel kulub vaid 40 minutit, samas kui loomadel, näiteks inimestel, võib kuluda kuni 400 tundi. Lisaks on eukarüootidel ka selge protsess telomeeride replikatsiooniks nende kromosoomide otstes. Nende ümmarguste kromosoomidega pole prokarüootidel sünteesimiseks otsi. Lõpuks toimub lühike replikatsioon prokarüootides peaaegu pidevalt, kuid eukarüootsed rakud läbivad DNA replikatsiooni ainult rakutsükli S-faasis.